教学设计第三章第一节晶体的常识晶胞

教学设计第三章第一节晶体的常识晶胞一、教学目标1.知识与技能目标了解晶体的概念和晶体的基本性质，能区分晶体与非晶体。理解晶胞的概念，知道晶胞是晶体结构的基本重复单元。学会通过分析晶胞确定晶体的化学式，掌握晶胞中原子个数的计算方法。2.过程与方法目标通过观察晶体与非晶体的宏观性质差异，培养学生的观察能力和归纳总结能力。通过对晶胞结构的分析和计算，提高学生的空间想象能力和逻辑推理能力。3.情感态度与价值观目标体会晶体的规则有序之美，培养学生对化学学科的兴趣和审美情趣。通过小组合作学习，培养学生的团队协作精神和交流表达能力。

二、教学重难点1.教学重点晶体与非晶体的区别。晶胞的概念和晶胞中原子个数的计算。2.教学难点晶胞中原子个数的计算方法（均摊法）。从晶胞结构理解晶体的化学式。

三、教学方法讲授法、讨论法、直观演示法、多媒体辅助教学法

四、教学过程

（一）课程导入（5分钟）1.展示一些美丽的晶体图片，如钻石、水晶、食盐晶体等，引起学生的兴趣。2.提问学生：这些物质在外观上有什么共同特点？生活中还有哪些常见的晶体？

（二）晶体与非晶体（10分钟）1.晶体的概念讲解：晶体是内部微粒（原子、离子或分子）在空间按一定规律做周期性重复排列构成的固体物质。举例说明：氯化钠晶体中，钠离子和氯离子按照一定的规律排列，形成规则的立方体结构。2.晶体的基本性质自范性展示天然水晶晶体和玛瑙（非晶体）的图片，对比说明晶体有自范性，即晶体能自发地呈现多面体外形的性质，而非晶体没有自范性。解释自范性的本质原因：是晶体中粒子在微观空间里呈现周期性的有序排列的宏观表象。各向异性通过实验演示：用石墨电极在纸上画一条线，然后用小刀在石墨上沿着不同方向切割，观察痕迹的深浅。说明晶体在不同方向上的物理性质不同，即各向异性。结合晶体结构解释：由于晶体中粒子的排列在不同方向上是不同的，所以导致晶体在不同方向上的性质存在差异。对称性展示晶体的对称图形，介绍晶体具有对称性，如正方体晶体具有多个对称面和对称轴。强调对称性是晶体的重要特征之一，也是判断晶体与非晶体的重要依据。熔点说明晶体具有固定的熔点，而非晶体没有固定熔点，而是在一定温度范围内逐渐软化。举例：冰（晶体）在0℃时熔化，而玻璃（非晶体）加热时会逐渐变软、变稀。3.非晶体讲解非晶体的概念：内部微粒的排列是相对无序的固体物质。举例：玻璃、橡胶、石蜡等。对比晶体与非晶体的本质区别：晶体中粒子在微观空间里呈周期性有序排列，而非晶体中粒子排列相对无序。

（三）晶胞（20分钟）1.晶胞的概念展示晶体结构模型，讲解晶胞是描述晶体结构的基本单元，是从晶体结构中截取出来的大小和形状完全相同的平行六面体。强调晶胞在晶体中的重复性，无数个晶胞"无隙并置"构成整个晶体。解释"无隙并置"：相邻晶胞之间没有任何间隙，所有晶胞都是平行排列的，取向相同。2.晶胞中原子个数的计算均摊法介绍均摊法：在一个晶胞结构中，每个粒子被几个晶胞共用，那么每个粒子对这个晶胞的贡献就是几分之一。以简单立方晶胞为例进行讲解展示简单立方晶胞结构模型，分析位于顶点的原子。讲解：顶点原子被8个晶胞共用，所以每个顶点原子对晶胞的贡献为1/8。一个简单立方晶胞中有8个顶点原子，则晶胞中实际含有的原子数为8×1/8=1个。以体心立方晶胞为例进行讲解展示体心立方晶胞结构模型，分析位于顶点和体心的原子。顶点原子对晶胞的贡献为1/8，体心原子被1个晶胞独占，贡献为1。计算晶胞中原子数：8×1/8+1=2个。以面心立方晶胞为例进行讲解展示面心立方晶胞结构模型，分析位于顶点、面心的原子。顶点原子对晶胞的贡献为1/8，面心原子被2个晶胞共用，贡献为1/2。计算晶胞中原子数：8×1/8+6×1/2=4个。总结均摊法的规律位于晶胞顶点的粒子，每个粒子对晶胞的贡献为1/8。位于晶胞棱上的粒子，每个粒子对晶胞的贡献为1/4。位于晶胞面上的粒子，每个粒子对晶胞的贡献为1/2。位于晶胞内部的粒子，每个粒子对晶胞的贡献为1。

（四）课堂练习（15分钟）1.展示练习题已知某晶体的晶胞结构如图所示（简单立方晶胞），求该晶体的化学式。某金属晶体的晶胞为面心立方结构，晶胞边长为apm，该金属的相对原子质量为M，阿伏加德罗常数为NA，求该金属晶体的密度。2.学生分组进行练习，教师巡视指导，及时解答学生的疑问。3.请小组代表上台讲解解题思路和答案，其他小组进行评价和补充。

（五）课堂小结（5分钟）1.引导学生回顾本节课所学内容，包括晶体与非晶体的区别、晶胞的概念以及晶胞中原子个数的计算方法。2.强调重点知识：晶体的自范性、各向异性、对称性和固定熔点；均摊法计算晶胞中原子个数是本节课的难点，要熟练掌握。

（六）布置作业（5分钟）1.教材课后习题：P71第1、2、3题。2.拓展作业：查阅资料，了解生活中常见晶体的晶胞结构，并绘制简单的示意图。

五、教学反思通过本节课的教学，学生对晶体与非晶体的区别以及晶胞的概念和计算方法有了一定的了解。在教学过程中，利用图片、模型等直观手段帮助学生理解抽象的概念，通过课堂练习及时巩固所学知识，取得了较